CN102117905A - 一种复合隔膜及其制备方法及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，具体公开了一种复合隔膜。该复合隔膜从上到下依次包括多孔聚合物涂层、隔热层、基层、隔热层、多孔聚合物涂层；隔热层为纳米无机氧化物层。本发明还提供其制备方法，先将纳米无机氧化物分散于分散剂中制成浆料，然后将浆料涂覆在基层的上下两面上，制成隔热层；再将聚合物溶于溶剂中，加入增塑剂并搅拌均匀，制成聚合物涂液并涂覆在隔热层上；最后50～90℃下真空干燥。本发明还提供了一种使用该复合隔膜的电池。本发明的复合隔膜隔热性能好，高温下安全性能好。其制备方法工艺简单，易于工业化生产。

Description

一种复合隔膜及其制备方法及电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种复合隔膜及其制备方法及电池。
背景技术
锂离子电池通常都是由正极、负极、隔膜和电解质组成，其中隔膜作为正负极之间的阻隔物，其对电子有良好的绝缘性和对离子有较好的通过性，是电池的重要组成部分。实际使用中，隔膜必须适应电池正、负极以及电解质等在充放电过程中产生的变化。另外，隔膜性能还决定着电池的界面结构，电池内阻，进而影响着容量、循环性能、充放电电流密度等电池的关键性能。
游离的电解液在充放电循环中，不可避免地与正负极发生氧化还原副反应，消耗大量电解液，造成电池贫液，从而使电池的极化增大，这不仅影响了电池电化学性能的发挥，还易导致锂离子还原成金属锂并产生锂沉积结晶生成锂枝晶，存在安全隐患。
目前，有文献记载了一种电池隔膜，其包括由聚乙烯或者聚丙烯作为的基层，以及基层上下的聚合物膜层，聚合物膜层是经聚合物、增塑剂、分散剂混合成的浆料涂覆在基层上下两面，最后经过萃取法形成多孔的聚合物膜层。该复合隔膜，由于外面的聚合物膜层对电解液具有很好的吸附作用，从而避免电解液以游离状态存在电池中以及因此产生的负面问题。并且该隔膜还可以改善了电池的界面特性。
但是，在电池异常情况下，电池内部温度较高，由于中间基层的聚烯烃微多孔膜易发生热收缩，轻则增大电池的内阻，降低电池的使用寿命；严重时可能导致电池正负极直接接触而短路，造成电池安全隐患。
该隔膜的制备方法，采用萃取法来造孔，不仅工艺操作繁琐，不利用工业化生产，而且会有少量的萃取物质仍然残留在隔膜中，将导致电池在循环中胀气，最终减少电池的使用寿命。并且该方法制成的聚合物膜层的孔隙率较低，电池使用过程中副产物极易在隔膜和极片接触面堆积，存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有技术中隔膜在高温下安全性能差，从而提供一种安全性好的电池隔膜。
一种复合隔膜，其从上到下依次包括：多孔聚合物涂层、隔热层、基层、隔热层和多孔聚合物涂层；所述隔热层涂覆在所述基层上，所述多孔聚合物涂层涂覆在所述隔热层上；所述基层为聚烯烃微多孔膜，所述隔热层的材料为纳米无机氧化物，所述多孔聚合物涂层中的聚合物选自含氟有机高分子、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
本发明的第二个目的是提供了一种上述复合隔膜的制备方法。
一种上述复合隔膜的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将纳米无机氧化物分散于分散剂中制成浆料，然后将浆料涂覆在基层的上下两面上，形成隔热层；
(2)将聚合物溶于溶剂中，再加入增塑剂并搅拌均匀，制成聚合物涂液；将聚合物涂液涂覆在步骤(1)所述的隔热层上；
(3)将步骤(2)的产物在50～90℃下真空干燥。
本发明的第三个目的是提供一种使用上述复合隔膜的电池。
一种电池，其包括外壳、极芯以及电解液，所述电解液和极芯封装在外壳内，所述极芯由正极、隔膜、负极卷绕或者层叠而成；所述隔膜为本发明所提供的复合隔膜。
本发明的电池隔膜，由于在基层与聚合物涂层之间加入隔热层，隔热层中的纳米无机氧化物可以有效阻隔来自电池电极的热量，保护基层不受高温损害，从而增强复合隔膜的高温安全性能。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的复合隔膜的扫面电镜(SEM)图。
具体实施方式
一种复合隔膜，其从上到下依次包括：多孔聚合物涂层、隔热层、基层、隔热层和多孔聚合物涂层；所述隔热层涂覆在所述基层上，所述多孔聚合物涂层涂覆在所述隔热层上；所述基层为聚烯烃微多孔膜，所述隔热层的材料为纳米无机氧化物，所述多孔聚合物涂层中的聚合物选自含氟有机高分子、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
其中，聚烯烃微多孔膜为本领域技术人员所公知的，本发明优选聚乙烯微多孔膜或者聚丙烯微多孔膜。
本发明的纳米无机氧化物优选选自SiO2、Al2O3和TiO2中一种或几种。
其中，纳米无机氧化物平均粒径优选为10～500nm，更优选为20～100nm。
本发明中，由纳米无机氧化物组成的隔热层，可减少由于热扩散而造成的隔膜热收缩，因此具有很强的阻隔作用，可显著的降低电池短路而造成的安全隐患。
其中，多孔聚合物涂层，能大量的吸收电解液，大大降低了游离电解液的含量。
其中，含氟有机高分子为本领域技术人员所公知的，本发明优选聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)和六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)中一种或几种。
本发明聚合物的数均分子量优选为2.5×105～1×106，更优选5×105～8×105。
优选地，本发明复合隔膜的基层的厚度为8～40μm，隔热层的厚度为2～8μm，多孔聚合物涂层的厚度为4～20μm。
本发明提供的复合隔膜，具有特有的五层结构；其最外层的多孔聚合物涂层对电解液具有很强的吸附能力，可以有效减少电池中游离电解液的含量，从而避免游离的电解液对电池造成的危害。并且多孔聚合物涂层，对电极具有很好的粘结性，可以改善电池内部电极与隔膜之间的界面性质，不仅可以减弱电池内部副反应的发生，而且可显著的提高电池循环寿命。次外层的隔热层为纳米无机氧化物，可减少由于热扩散而造成的隔膜热收缩，因此具有很强的热阻隔作用，可显著的降低电池短路而造成的安全隐患。
一种上述复合隔膜的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将纳米无机氧化物分散于分散剂中制成浆料，然后将浆料涂覆在基层的上下两面上，形成隔热层；
(2)将聚合物溶于溶剂中，再加入增塑剂并搅拌均匀，制成聚合物涂液；将聚合物涂液涂覆在步骤(1)所述的隔热层上；
(3)将步骤(2)的产物在50～90℃下真空干燥。
其中，步骤(1)中分散剂为本领域技术人员所公知的，只要具有低沸点易挥发即可，例如丙酮、甲苯等。
每克纳米无机氧化物的分散剂用量优选为100～200克。
步骤(1)的优选操作为：将纳米无机氧化物加入到分散剂中并搅拌，控制转速360～3600r/min，搅拌0.5～3h。然后再超声波分散，控制功率50～150W，持续超声10～60min；最后得到浆料。将浆料通过浸渍或转移式或喷涂的方式涂敷在基层的上下两面上。
步骤(2)中溶剂为与聚合物良好相容性，易于聚合物分散的溶剂。本发明优选选用二恶烷、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、环己酮和乙酸乙酯中的一种或几种，更优选为丙酮或2-丁酮。
本发明增塑剂为与聚合物不溶或微溶，但与溶剂具有良好互溶性的液体。例如丁烯碳酸酯(BC)、二甲基亚砜(DMSO)、乙烯碳酸酯(EC)、丙烯碳酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、γ-丁内酯(GBL)等。
本发明增塑剂优选丙烯碳酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和γ-丁内酯(GBL)中一种或几种。
本发明的增塑剂也常用作为电解液的主要成分，即使增塑剂在复合隔膜内有少量残留，也不会影响电池的性能。
优选地，以聚合物涂液的总重量为基准，在涂液中聚合物占为1～5wt％，溶剂占85～97wt％，增塑剂占2～10wt％。
步骤(2)的优选操作为：将聚合物加入溶剂中搅拌，直至完全溶解，控制转速360～3600r/min，搅拌0.5～3h，溶解的温度为40～90度；然后在上述溶液中加入增塑剂，搅拌为5～50min，转速为360r/min～1200r/min；形成涂液。将涂液通过浸渍或转移式或喷涂的方式分别涂敷在两层隔热层的外表面上。
步骤(3)将步骤(2)得到隔膜，在50～90℃下真空干燥。
优选地，在真空度≤0.01MPa下，在70～80℃下干燥10～80min。
本发明的制备方法选用真空干燥的方法来造孔，制作工艺简单，并且易于工业化生产。更为重要的是其挥发速率快，孔径分布均匀，三维立体结构形态好(具体可以参见图1)。其中采用的增塑剂主要为电解液成分物质，不会造成痕量杂质对电池性能的破坏。
一种电池，其包括外壳、极芯以及电解液，所述电解液和极芯封装在外壳内，所述极芯由正极、隔膜、负极卷绕或者层叠而成；所述隔膜为本发明所提供的复合隔膜。
其中，正极、负极、电解液以及外壳均为本领域技术人员所公知的，在此不再赘述，电池的制作亦为本领域技术人员所公知的，亦不再赘述。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1
①取聚丙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10gAl2O3(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料均匀喷涂基层的上下两面上。
②将30g六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g溶剂丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g增塑剂碳酸二甲酯(DMC)，搅拌时间为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。涂覆湿膜厚度为10～12μm。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A1。
实施例2
①取聚乙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10gSiO2(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料均匀喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌时间为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A2。
实施例3
①取聚乙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10g Al2O3(平均粒径500nm)加入到1200g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g溶剂丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A3。
实施例4
①取聚乙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10g Al2O3(平均粒径10nm)加入到1800g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A4。
实施例5
①取聚丙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10gAl2O3(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为8×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A5
实施例6
①取聚丙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将10gAl2O3(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂甲苯中并搅拌，控制转速1200r/min，搅拌1h。然后再超声波分散，控制功率100W，持续超声30min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g四氢呋喃中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入剂40g丁烯碳酸酯(BC)，搅拌为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在75℃下，在真空度为0.01MPa下干燥1h。
制得复合隔膜记作A6。
实施例7
将10gAl2O3(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速3600r/min，搅拌3h。然后再超声波分散，控制功率150W，持续超声60min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速3600r/min，搅拌3h，溶解的温度为90℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为50min，转速为1200r/min；形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在90℃下，在真空度为0.01MPa下干燥80min。
制得复合隔膜记作A7。
实施例8
将10gAl2O3(平均粒径50nm)加入到1500g分散剂丙酮中并搅拌，控制转速360r/min，搅拌0.5h。然后再超声波分散，控制功率50W，持续超声10min；最后得到浆料。将浆料喷涂基层的上下两面上。
②将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速360r/min，搅拌0.5h，溶解的温度为40℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为5min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在两层隔热层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在50℃下，在真空度为0.01MPa下干燥10min。
制得复合隔膜记作A8。
对比例1
①取聚丙烯微多孔膜作为基层，其厚度为16μm，孔隙率38％。
将30g聚合物六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP-PVDF)(数均分子量为5×105)加入2500g丙酮中搅拌，直至完全溶解，控制转速1200r/min，搅拌2h，溶解的温度为60℃；然后在上述溶液中加入40g碳酸二甲酯(DMC)，搅拌为30min，转速为1200r/min，形成涂液。将涂液喷涂在基层的外表面上。
③将步骤(2)得到隔膜，在甲醇中萃取30min后，在80℃下干燥120min。
制得复合隔膜记作AC1。
性能测试
孔隙率及孔径测试：
采用压汞仪测定复合隔膜的孔隙率及孔径。结果见表1。
隔膜收缩率测试：
将A1-A8及AC1所制得的隔膜剪成100×50mm(横向×纵向)的方形小片，在放入150℃的烘箱中烘烤2h后，取出测量横向和纵向的长度，并计算收缩率。结果见表1。
测试电池的制备：
(1)正极片的制备：将正极材料(A1-A6以及AC1-AC2)、乙炔黑和PVDF以重量比为100∶4∶5溶于N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后涂敷在铝箔上，烘烤，温度为100±5℃，使用压片机碾压并滚切成正极片。
(2)负极片的制备：将石墨、乙炔黑和PVDF以重量比为100∶3∶6溶于N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后涂敷在铜箔上，烘烤，温度为100±5℃，使用压片机碾压到并滚切成负极片。
(3)将上述正、负极极片与复合隔膜卷绕成方形锂离子电池电芯，收置于电池壳中并进行焊接。随后，注入1.0mol/L LiPF6/(EC+EMC+DMC)(其中EC、EMC和DMC质量比为1∶1∶1)电解液，密封，制成测试电池。
保液性测试：
使用离心分离器在1600G下，处理实施例1-8及对比例1制备电池1小时，以观察电解液是否泄漏。结果见表1。
循环性能的测试：
首先，在室温下，将实施例1-8及对比例1制得的电池分别以1C电流充电至4.2伏，在电压升至4.2伏后，以4.2伏恒定电压充电，截止电流为0.05C，搁置5分钟；然后将电池分别以1C电流放电至3.0伏，得到电池常温1C电流放电至3.0伏的初始容量。然后在45℃下，将电池分别以1C电流充电至4.2伏，在电压升至4.2伏后，以4.2伏恒定电压充电，截止电流为0.05C，搁置5分钟，然后将电池分别以1C电流放电至3.0伏，分别记录各电池的放电容量；然后重复上述充放电步骤。检测循环500次时后电池的容量。容量维持率＝[(500次时后电池的容量-初始容量)/初始容量]×100％。结果见表1。
表1
Figure G2009102389511D00111
从表1可以看出，本发明实施例1-8的隔膜其高温收缩率相对对比例有大幅的降低，这说明该隔膜的在高温下的稳定性强，从而可以保证电池在高温下的安全性能。并且从表1还可以看出，实施例的500次容量保持较高，说明其循环性能有了提高，从而可以延长电池的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种复合隔膜，其从上到下依次包括：多孔聚合物涂层、隔热层、基层、隔热层和多孔聚合物涂层；所述隔热层涂覆在所述基层上，所述多孔聚合物涂层涂覆在所述隔热层上；所述基层为聚烯烃微多孔膜，所述隔热层的材料为纳米无机氧化物，所述多孔聚合物涂层中的聚合物选自含氟有机高分子、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述纳米无机氧化物选自SiO2、Al2O3和TiO2中一种或几种。
3.根据权利要求2所述的复合隔膜，其特征在于：所述纳米无机氧化物的平均粒径为10～500nm。
4.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述含氟有机高分子选自聚偏氟乙烯、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物和六氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物一种或几种。
5.根据权利要求4所述的复合隔膜，其特征在于：所述聚合物的数均分子量为2.5×105～1×106。
6.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述基层的厚度为8～40μm，所述隔热层的厚度为2～8μm，所述多孔聚合物涂层的厚度为4～20μm。
7.一种权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将纳米无机氧化物分散于分散剂中制成浆料，然后将浆料涂覆在基层的上下两面上，制成隔热层；
(2)将聚合物溶于溶剂中，再加入增塑剂并搅拌均匀，制成聚合物涂液；将聚合物涂液涂覆在步骤(1)所述的隔热层上；
(3)将步骤(2)的产物在50～90℃下真空干燥。
8.根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自二恶烷、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、环己酮和乙酸乙酯中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于：所述增塑剂选自丁烯碳酸酯、二甲基亚砜、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、碳酸二甲酯和γ-丁内酯中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于：以聚合物涂液的总重量为基准，所述聚合物占为1～5wt％，所述溶剂占85～97wt％，所述增塑剂占2～10wt％。
11.根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)为，在真空度≤0.01MPa下，在70～80℃下干燥10～80min。
12.一种电池，其包括外壳、极芯和电解液，所述极芯和所述电解液封装在外壳内；所述极芯由正极、隔膜、负极卷绕或者层叠而成，所述隔膜为权利要求1所述的复合隔膜。
CN200910238951.1A 2009-12-30 2009-12-30 一种复合隔膜及其制备方法及电池 Active CN102117905B (zh)

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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569703A (zh) * 2012-02-01 2012-07-11 天津市捷威动力工业有限公司 一种隔膜及应用该隔膜的锂离子电池
CN102610773A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 宁德新能源科技有限公司 一种聚合物锂离子电池及其隔膜
CN102651466A (zh) * 2012-05-27 2012-08-29 江西金路新能源有限公司 高安全陶瓷复合锂离子隔离膜及其锂电池
CN102751462A (zh) * 2012-07-16 2012-10-24 中国海诚工程科技股份有限公司 一种动力锂离子电池及其复合隔膜
CN102856522A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国海诚工程科技股份有限公司 耐高温含纤维素纤维基材的锂电子电池隔膜及其制备方法
WO2013021299A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Basf Se Elektrochemische zellen
CN103224644A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 天津亿金聚成新能源科技有限公司 一种大动力多孔态聚合物锂能电芯隔离膜处理方法
CN103378331A (zh) * 2012-04-24 2013-10-30 清华大学 一种锂电池隔膜及其制备方法
WO2013185335A1 (zh) * 2012-06-15 2013-12-19 新乡市中科科技有限公司 一种锂离子电池复合隔膜
CN103545472A (zh) * 2012-07-17 2014-01-29 比亚迪股份有限公司 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法和包括该复合隔膜的锂电池
CN103650204A (zh) * 2011-07-11 2014-03-19 加州理工学院 用于电化学系统的新颖分隔物
CN104157812A (zh) * 2014-04-23 2014-11-19 华南理工大学 锂离子电池隔膜及其制备方法及锂离子电池
CN104934652A (zh) * 2014-03-21 2015-09-23 深圳市沃特玛电池有限公司 一种降低锂离子电池表面温度的方法
CN105552285A (zh) * 2015-12-30 2016-05-04 东莞漠泉新材料科技有限公司 一种陶瓷涂层隔膜及其制备方法和在锂离子电池中的应用
WO2017161974A1 (zh) * 2016-03-23 2017-09-28 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种电化学装置隔离膜及其制备方法和用途
US9954213B2 (en) 2011-07-11 2018-04-24 California Institute Of Technology Electrochemical systems with at least one electronically and ionically conductive layer
US9991492B2 (en) 2013-11-18 2018-06-05 California Institute Of Technology Separator enclosures for electrodes and electrochemical cells
CN108554204A (zh) * 2018-01-08 2018-09-21 天津工业大学 一种聚氯乙烯中空纤维多孔膜的制备方法
CN108807801A (zh) * 2018-08-09 2018-11-13 珠海恩捷新材料科技有限公司 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN109037588A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 上海力信能源科技有限责任公司 一种改善对箔材润湿性的负极浆料的制备方法与应用
CN109167001A (zh) * 2018-08-09 2019-01-08 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
WO2019126977A1 (zh) * 2017-12-26 2019-07-04 广州华创化工材料科技开发有限公司 电池隔膜及其制备方法和应用
WO2019154275A1 (zh) * 2018-02-06 2019-08-15 比亚迪股份有限公司 聚合物隔膜及其制备方法和应用以及锂离子电池及其制备方法
US10714724B2 (en) 2013-11-18 2020-07-14 California Institute Of Technology Membranes for electrochemical cells
US11271214B2 (en) 2015-12-02 2022-03-08 California Institute Of Technology Three-dimensional ion transport networks and current collectors for electrochemical cells

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404168A (zh) * 2001-08-23 2003-03-19 北京有色金属研究总院 一种塑性锂离子电池
CN101153084A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 万向电动汽车有限公司 一种高倍率聚合物锂离子动力电池用聚合物微孔膜

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404168A (zh) * 2001-08-23 2003-03-19 北京有色金属研究总院 一种塑性锂离子电池
CN101153084A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 万向电动汽车有限公司 一种高倍率聚合物锂离子动力电池用聚合物微孔膜

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103650204A (zh) * 2011-07-11 2014-03-19 加州理工学院 用于电化学系统的新颖分隔物
US10158110B2 (en) 2011-07-11 2018-12-18 California Institute Of Technology Separators for electrochemical systems
US11527802B2 (en) 2011-07-11 2022-12-13 California Institute Of Technology Electrochemical systems with ionically conductive and electronically insulating separator
US9954213B2 (en) 2011-07-11 2018-04-24 California Institute Of Technology Electrochemical systems with at least one electronically and ionically conductive layer
CN103650204B (zh) * 2011-07-11 2016-11-16 加州理工学院 用于电化学系统的新颖分隔物
US10693117B2 (en) 2011-07-11 2020-06-23 California Institute Of Technology Electrochemical systems with ionically conductive and electronically insulating separator
WO2013021299A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Basf Se Elektrochemische zellen
CN103718339A (zh) * 2011-08-08 2014-04-09 巴斯夫欧洲公司 电化学电池
CN102569703A (zh) * 2012-02-01 2012-07-11 天津市捷威动力工业有限公司 一种隔膜及应用该隔膜的锂离子电池
CN102610773A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 宁德新能源科技有限公司 一种聚合物锂离子电池及其隔膜
CN103378331A (zh) * 2012-04-24 2013-10-30 清华大学 一种锂电池隔膜及其制备方法
CN103378331B (zh) * 2012-04-24 2015-10-28 清华大学 一种锂电池隔膜及其制备方法
CN102651466A (zh) * 2012-05-27 2012-08-29 江西金路新能源有限公司 高安全陶瓷复合锂离子隔离膜及其锂电池
CN102651466B (zh) * 2012-05-27 2014-12-10 江西金路新能源有限公司 高安全陶瓷复合锂离子隔离膜及其锂电池
WO2013185335A1 (zh) * 2012-06-15 2013-12-19 新乡市中科科技有限公司 一种锂离子电池复合隔膜
CN102751462A (zh) * 2012-07-16 2012-10-24 中国海诚工程科技股份有限公司 一种动力锂离子电池及其复合隔膜
CN102751462B (zh) * 2012-07-16 2015-06-17 中国海诚工程科技股份有限公司 一种动力锂离子电池及其复合隔膜
CN103545472B (zh) * 2012-07-17 2016-03-02 比亚迪股份有限公司 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法和包括该复合隔膜的锂电池
CN103545472A (zh) * 2012-07-17 2014-01-29 比亚迪股份有限公司 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法和包括该复合隔膜的锂电池
CN102856522A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国海诚工程科技股份有限公司 耐高温含纤维素纤维基材的锂电子电池隔膜及其制备方法
CN102856522B (zh) * 2012-10-09 2015-04-29 中国海诚工程科技股份有限公司 耐高温含纤维素纤维基材的锂电子电池隔膜及其制备方法
CN103224644B (zh) * 2013-03-27 2014-07-02 天津亿金聚成新能源科技有限公司 一种大动力多孔态聚合物锂能电芯隔离膜处理方法
CN103224644A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 天津亿金聚成新能源科技有限公司 一种大动力多孔态聚合物锂能电芯隔离膜处理方法
US9991492B2 (en) 2013-11-18 2018-06-05 California Institute Of Technology Separator enclosures for electrodes and electrochemical cells
US11177537B2 (en) 2013-11-18 2021-11-16 California Institute Of Technology Separator enclosures for electrodes and electrochemical cells
US10714724B2 (en) 2013-11-18 2020-07-14 California Institute Of Technology Membranes for electrochemical cells
CN104934652A (zh) * 2014-03-21 2015-09-23 深圳市沃特玛电池有限公司 一种降低锂离子电池表面温度的方法
CN104157812B (zh) * 2014-04-23 2017-08-25 华南理工大学 锂离子电池隔膜及其制备方法及锂离子电池
CN104157812A (zh) * 2014-04-23 2014-11-19 华南理工大学 锂离子电池隔膜及其制备方法及锂离子电池
US11894562B2 (en) 2015-12-02 2024-02-06 California Institute Of Technology Three-dimensional ion transport networks and current collectors for electrochemical cells
US11271214B2 (en) 2015-12-02 2022-03-08 California Institute Of Technology Three-dimensional ion transport networks and current collectors for electrochemical cells
CN105552285A (zh) * 2015-12-30 2016-05-04 东莞漠泉新材料科技有限公司 一种陶瓷涂层隔膜及其制备方法和在锂离子电池中的应用
US20200067053A1 (en) * 2016-03-23 2020-02-27 Shanghai Energy New Materials Technology Co., Ltd. Isolation membrane for electrochemical apparatus, and preparation method and application thereof
WO2017161974A1 (zh) * 2016-03-23 2017-09-28 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种电化学装置隔离膜及其制备方法和用途
WO2019126977A1 (zh) * 2017-12-26 2019-07-04 广州华创化工材料科技开发有限公司 电池隔膜及其制备方法和应用
US11616271B2 (en) 2017-12-26 2023-03-28 Fibrway Material Science & Technology Development Co., Ltd. Battery separator including inorganic coating disposed on dense layer formed on support layer, and method for preparing the same
CN108554204A (zh) * 2018-01-08 2018-09-21 天津工业大学 一种聚氯乙烯中空纤维多孔膜的制备方法
WO2019154275A1 (zh) * 2018-02-06 2019-08-15 比亚迪股份有限公司 聚合物隔膜及其制备方法和应用以及锂离子电池及其制备方法
EP3751639A4 (en) * 2018-02-06 2021-04-14 BYD Company Limited POLYMER SEPARATOR, THE PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND USE, AND LITHIUM-ION BATTERY AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING
US11824225B2 (en) 2018-02-06 2023-11-21 Byd Company Limited Separator including substrate, hydrophilic blocking layer, and polar polymer bonding with nodal structure, and method of preparing the same
CN109167001A (zh) * 2018-08-09 2019-01-08 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN108807801A (zh) * 2018-08-09 2018-11-13 珠海恩捷新材料科技有限公司 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN109037588A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 上海力信能源科技有限责任公司 一种改善对箔材润湿性的负极浆料的制备方法与应用

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